Omstreeks 1980 hadden windturbines een vermogen van ongeveer 75 kiloWatt (kW). Ze produceerden jaarlijks gemiddeld 135.000 kilo-Watt-uren (kWh). Tegenwoordig gaat het om windturbines van 3 MegaWatt (3.000 kW) en er zijn al prototypes van 5 MW.
De energieproductie is door technologische verbeteringen en de grotere afmetingen aanzienlijk toegenomen. De kostprijs per opgewekte kWh windstroom is daardoor sterk gedaald. Een moderne windturbine van 3 MW levert gemiddeld 6,6 miljoen kWh per jaar. Dat is genoeg voor het verbruik van bijna 2.000 Nederlandse huishoudens.
In 2012 moet in Nederland 4.000 MW op land gerealiseerd zijn, en in 2020 6.000 MW op zee. In totaal zullen deze turbines ruim 30 miljard kWh per jaar opwekken, goed voor 8,8 miljoen huishoudens, of bijna 30% van onze totale elektriciteitsconsumptie (huishoudens, industrie, verkeer etc.).
Daarna kan windenergie vooral op zee nog verder groeien.
Per miljoen opgewekte kWh bespaart windenergie in Nederland 580 ton CO2 ten opzichte van het gemiddelde van de bestaande centrales die fossiele brandstof gebruiken. Ten opzichte van de modernste zeer schone gasgestookte centrales is die besparing 370 ton CO2 (bron: EnergieNed).
De hoeveelheid primaire energie, die nodig is om een windturbine te fabriceren, plaatsen, onderhouden en na 20 jaar te verwijderen (de hele levenscyclus dus), wordt door een windturbine afhankelijk van het windaanbod in drie tot zes maanden uit de wind teruggewonnen. Moderne windturbines beginnen al te produceren bij windkracht 2 tot 3 (3 tot 4 meter per seconde) en leveren bij windkracht 6 het volle vermogen. De meeste typen schakelen uit als het 5 seconden harder waait dan 25 m/sec (ruim boven de grens van windkracht 10) omdat ze daarvoor niet ontworpen zijn. Anderen draaien zelfs bij extreem hoge windsnelheden gewoon door. De technische beschikbaarheid van moderne windturbines is groter dan 98%. De kosten voor windstroom zijn de afgelopen decennia elk jaar met 5 % gedaald. Deze trend zal doorzetten. Daarentegen zal elektriciteit opgewekt met fossiele brandstoffen naar verwachting duurder worden. Windstroom van turbines op land kost nu 8,8 ct/kWh en van windturbines op zee 13,7 ct/kWh (bron: ECN).
De marktprijs van elektriciteit bedraagt 2,9 tot 5,8 ct/kWh.
In 2020 zullen de kosten van windenergie op land gedaald zijn naar 6,4 ct/kWh, op zee naar 8,2 ct/kWh) en komen daarmee onder (respectievelijk in de buurt van) de verwachte marktprijs van 6,8 à 8,4 cent per kWh (bron: ECN/JB). Bovengenoemde kostenberekening gaat uit van een economisch model met een afschrijvingstermijn van 15 jaar, hoewel de ontwerplevensduur van de huidige windturbines 20 jaar is.
Wie de kosten van energie van twintig jaar oude en dus volledig afgeschreven kolen-, gas- en kerncentrales vergelijkt met die van nieuwe windturbines waarin recent geïnvesteerd is, maakt geen juiste vergelijking. Vrijwel alle bestaande elektriciteitscentrales zijn in het verleden door wat toen nog overheidsbedrijven waren onder gunstige financiële voorwaarden gerealiseerd. De investeringen in deze centrales zijn inmiddels afgeschreven, de kapitaalslasten zijn dus nihil.
Windenergieprojecten worden geëxploiteerd door private partijen en gefinancierd op basis van projectfinanciering met gemiddeld een hogere rente. Wanneer windprojecten op basis van dezelfde uitgangspunten zouden worden beoordeeld als conventionele centrales (afschrijvingstermijn > 20 jaar en vergelijkbare financiering), resulteert een kostprijs voor windenergie op het land die nu al kan concurreren met elektriciteit uit conventionele centrales. De externe maatschappelijke kosten als gevolg van de schade die wordt veroorzaakt door de productie van elektriciteit uit fossiele brandstoffen zijn groot. Denk aan luchtverontreiniging, afval, klimaatverandering, opwarming oppervlaktewater, volksgezondheid en het gebruik van schaarser wordende grondstoffen. Volgens een omvangrijke Europese studie bedragen deze kosten in Nederland voor kolen 3 á 4 ct/kWh en voor gas 1 á 2 ct/kWh (bron: ExternE, EU).
Windenergie veroorzaakt slechts ca. 0,1 ct/kWh aan externe maatschappelijke kosten. Het is schoon, er is geen uitstoot en geen gevaarlijk afval. Als de externe maatschappelijke kosten zouden worden toegerekend aan de energiebronnen, die deze kosten veroorzaken, zou windenergie op land nu al concurrerend zijn. En feitelijk ís windenergie dus al concurrerend. Het is alleen minder zichtbaar omdat de kosten uit verschillende portemonnees worden betaald.
De toepassing van windenergie leidt op verschillende manieren tot maatschappelijke en ook directe economische baten, zoals prijszekerheid, werkgelegenheid en het voorkomen van een steeds grotere afhankelijkheid van politiek instabiele regio’s. De afhankelijkheid van olie en gas uit politiek instabiele regio’s zal, ondanks de groei van duurzame energie, de komende jaren nog flink stijgen, als gevolg van de afnemende olie- en gasproductie in Europa.
Daarnaast blijkt uit Deense en Duitse studies dat een groter aandeel windenergie leidt tot een lagere marktprijs voor elektriciteit. Dat komt omdat elektriciteit niet kan worden opgeslagen. Elektriciteit uit windenergie wordt dus altijd op de elektriciteitsbeurzen aangeboden, ongeacht het prijsniveau van de beurs. In Denemarken, Zweden, Ierland, Engeland en Nederland zijn al diverse offshore windparken operationeel.
Het bouwen op zee en de constructies, die de stormen en de kracht van de golven kunnen weerstaan, vragen speciale deskundigheid en ervaring. Eneco heeft goede resultaten behaald met het onderhoud van het Prinses Amalia Windpark (link naar persbericht over beschikbaarheid van begin 2010). De geleerde lessen worden tegepast bij de realisatie van nieuwe off shore windparken. Windparken op zee zijn particuliere initiatieven, die per deelproject gerealiseerd en gefinancierd worden. De overheid heeft diverse mechanismen om de groei hiervan te beïnvloeden: vergunningen, belastingfaciliteiten, de SDE-bijdrage en regelgeving. De SDE (regeling Stimulerings Duurzame Elektriciteitsproductie) is bedoeld als compensatie voor de zogeheten onrendabele top van de investeringskosten. Maar de bijdrage leidt ook tot een besparing van de externe maatschappelijke kosten als gevolg van conventionele elektriciteitsproductie.
Wind op zee is niet vergelijkbaar met bijvoorbeeld een Betuwelijn, de HSL of een Tweede Maasvlakte. Deze infrastructurele projecten worden niet door het bedrijfsleven gefinancierd en de opbrengst is zeer onzeker. Ook gaat het hierbij altijd om één groot samenhangend project. Alleen als geheel kan het functioneren.
Geheel anders is het met windparken op zee. Deze worden in fasen gebouwd. Het zijn projecten van 100 à 500 MW waarbij de financiële risico’s telkens opnieuw worden beoordeeld. Omdat de SDE bijdrage van de overheid wordt uitbetaald voor aan het landelijk net geleverde kWh-en kost een windpark de gemeenschap pas geld als het park elektriciteit produceert. Tot dat moment is bereikt, zijn alle risico’s voor rekening van de initiatiefnemers; niet voor rekening van de belastingbetaler.
De hoogte van de SDE bijdrage wordt jaarlijks door de Minister van Economische Zaken vastgesteld. De bijdrage voor windenergie wordt lager als de marktprijs voor energie stijgt. Een volledig duurzame stroomvoorziening is het einddoel. In die eindsituatie zal het gaan om een mix aan soorten duurzame energie, zoals wind, zon, biomassa en aardwarmte. We bevinden ons nu in een overgangssituatie waarin we nog afhankelijk zijn van andere, conventionele energievormen. Windparken kunnen conventionele centrales nog niet vervangen, maar elke kWh uit wind vervangt een kWh aan elektriciteit uit kolen, olie of gas. De doelstelling voor duurzame energie wordt niet voor niets vermeld in TerraJoules en kWh-en (energie) en niet in kW of MW (vermogen). Het vermogen zegt namelijk niet zoveel. Het gaat om de hoeveelheid elektriciteit die met het opgestelde vermogen wordt geproduceerd.
Het fluctuerende karakter van windenergie kan en moet worden opgevangen met andere bronnen. Door ontwikkelingen in het energiemanagement kunnen de diverse opwekeenheden steeds beter op elkaar worden afgestemd. Eneco combineert windenergie met gasgestookte centrales en gasopslag om optimale resultaten te behalen. Bij veel wind is minder elektriciteit uit de centrales nodig en kan gas naar de opslag. Bij minder wind wordt de gascentrale meer gebruikt en kan gas uit de opslag daarvoor gebruikt.
Bij een voortschrijdende verbetering van de voorspelbaarheid, neemt de economische waarde van windenergie toe. De vraag en het aanbod worden beïnvloed door economische drivers. Potentiële conflicten tussen vraag en aanbod leiden tot fluctuaties in de kWh-prijs, die een sturend effect hebben op de technische ontwikkelingen.
Producenten van windenergie hebben net als andere energieproducenten de verplichting om de door hen verwachte productie tevoren aan te geven (de zogeheten programmaverantwoordelijkheid). Bij voortdurende verbetering van de meteorologische data is de verwachte stroomproductie van windparken steeds beter te voorspellen. Het windaanbod is ook voor de lange termijn gegarandeerd, in tegenstelling tot de beschikbaarheid van olie en gas uit politiek instabiele regio’s en eindige Europese voorraden.
Windenergie is nodig om de Nederlandse doelen voor klimaat en duurzame energie te kunnen realiseren. Westerse landen hebben middelen daarvoor. Arme landen kunnen dat veel minder, terwijl die (vooralsnog) veel minder bijdragen aan de CO2 uitstoot.
De overheid heeft ervoor gekozen de meest kosteneffectieve duurzame bronnen voor de opwekking van energie te stimuleren. Dat zijn biomassa en windenergie.
Windenergie scoort positief in verhouding tot enkele andere energiedragers:
- De mogelijkheden voor energiewinning uit waterkracht zijn in Nederland beperkt.
Uitwisseling met Noorwegen maakt een groter aandeel water en wind mogelijk.
- Onzekerheid over het aanbod en de kostprijs van biomassa.
- Ook ‘schone’ kolen- en gascentrales produceren nog CO2 en afval. Het afvangen en ondergronds opslaan van CO2 verkeert nog in de onderzoeksfase en is duur. Het kan te zijner tijd dienen als noodoplossing totdat de gehele energievoorziening duurzaam is, maar is geen structurele lange termijn oplossing. Bovendien brengt deze blijvend kosten met zich mee omdat de CO2-opslag niet voor de tijdelijkheid is bedoeld. De voorraden kolen en gas zijn eindig en zouden daarom voor meer hoogwaardige toepassingen dan verbranding gebruikt moeten worden. Gascentrales zijn nog de minst vervuilende fossiele centrales. Deze centrales zijn – samen met biomassa-centrales – voldoende regelbaar om fluctuaties in het aanbod van wind- en zonne-energie op te vangen.
- Kernenergie heeft veel milieu- en veiligheidsproblemen, zoals radioactief afval bij uraniumwinning en na energieproductie, veiligheidsrisico’s, terrorisme en de proliferatie van nucleaire technologie. Kernenergie is duur, niet in het minst vanwege de enorme kosten van ontmanteling van oude centrales.
|
|